CN112823429A - 温度调节装置 - Google Patents

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Abstract

温度调节装置具备：顶板，其支承基板；底板，其以在与顶板之间形成内部空间的方式与顶板连接；热电模块板，其配置于内部空间；热交换板，其配置于内部空间，并与热电模块板进行热交换；第一结合部件，其经由热电模块板以及热交换板将顶板和底板结合，并分别固定在顶板以及底板上；第二结合部件，其经由热电模块板以及热交换板将顶板和底板结合，并固定在顶板上且能够与底板相对移动。

Description

温度调节装置
技术领域
本发明涉及一种温度调节装置。
背景技术
在半导体器件的制造工序中，使用各种半导体处理装置，如对基板进行成膜处理的成膜装置、对基板进行曝光处理的曝光装置、以及对基板进行蚀刻处理的蚀刻装置。在半导体处理装置中，大多设置有对基板的温度进行调整的温度调节装置。例如在对基板进行干蚀刻处理的情况下，蚀刻速度受到基板的温度的影响，因此，边通过温度调节装置调整基板的温度边执行干蚀刻处理。在专利文献1中，公开了在半导体处理装置的真空腔室中对基板的温度进行调整的基板支承组件。在专利文献1中，基板支承组件作为温度调节装置发挥作用。基板支承组件具有用于支承基板的顶板、配置在顶板的下方的底板、配置在上板与底板之间的盖板。热电模块配置在盖板和底板之间的内部空间中。热电模块与盖板接合。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-008287号公报
发明内容
发明要解决的课题
在高温环境下使用温度调节装置的情况下，由于热电模块以及与热电模块邻接的部件的至少一方的热变形，导致有可能对热电模块以及部件的至少一方作用过度的应力。其结果是，温度调节装置的至少一部分产生损伤，温度调节装置的性能有可能降低。
本发明的方式的目的在于，即使温度调节装置的至少一部分热变形，也能够抑制温度调节装置的性能的降低。
用于解决课题的方案
根据本发明的方式，提供一种温度调节装置，其具备：顶板，其支承基板；底板，其以在与所述顶板之间形成内部空间的方式与所述顶板连接；热电模块板，其配置于所述内部空间；热交换板，其配置于所述内部空间，并与所述热电模块板进行热交换；第一结合部件，其经由所述热电模块板以及所述热交换板将所述顶板和所述底板结合，并分别固定在所述顶板以及所述底板上；第二结合部件，其经由所述热电模块板以及所述热交换板将所述顶板和所述底板结合，并固定在所述顶板上且能够与所述底板相对移动。
发明效果
根据本发明的方式，即使温度调节装置的至少一部分热变形，也能够抑制温度调节装置的性能的降低。
附图说明
图1是示意性地示出本实施方式的半导体处理装置的一例的剖视图。
图2是示意性地示出本实施方式的温度调节装置的一例的剖视图。
图3是示出本实施方式的温度调节装置的一例的分解立体图。
图4是将本实施方式的热电模块板的一部分放大的剖视图。
图5是示出本实施方式的热电发电模块的一部分的立体图。
图6是示出本实施方式的第一结合部件的一例的剖视图。
图7是示出本实施方式的第二结合部件的一例的剖视图。
图8是示出本实施方式的凸部的一例的剖视图。
图9是用于说明本实施方式的作用的示意图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明，但本发明并不限定于此。以下说明的实施方式的构成要件可以适当组合。另外，也有不使用一部分构成要件的情况。
在以下的说明中，设定XYZ直角坐标系，边参照该XYZ直角坐标系边对各部分的位置关系进行说明。将与规定面内的X轴平行的方向设为X轴方向。将在规定面内和与X轴正交的Y轴平行的方向设为Y轴方向。将和与规定面正交的Z轴平行的方向设为Z轴方向。包含X轴以及Y轴的XY平面与规定面平行。包含Y轴以及Z轴的YZ平面与XY平面正交。包含X轴以及Z轴的XZ平面分别与XY平面以及YZ平面正交。在本实施方式中，XY平面与水平面平行。Z轴方向是铅垂方向。+Z方向(+Z侧)是上方向(上侧)。-Z方向(-Z侧)是下方向(下侧)。需要说明的是，XY平面可以相对于水平面倾斜。
[半导体处理装置]
图1是示意性地示出本实施方式的半导体处理装置1的一例的剖视图。如图1所示，半导体处理装置1具备：腔室装置2；温度调节装置3，其配置于腔室装置2的内部空间2S，并在内部空间2S中调整基板W的温度。
在本实施方式中，半导体处理装置1包括对基板W进行干蚀刻处理的干蚀刻装置。基板W包含半导体晶片。在干蚀刻处理中，腔室装置2的内部空间2S的压力被调整为比大气压低的压力。内部空间2S的压力被调整为成为例如200[Pa]。在干蚀刻处理中，基板W的温度由温度调节装置3调整。在腔室装置2的内部空间2S被减压、基板W的温度被调整的状态下，向腔室装置2的内部空间2S供给蚀刻气体。通过向内部空间2S供给蚀刻气体，基板W被进行干蚀刻处理。
温度调节装置3在支承基板W的状态下调整基板W的温度。温度调节装置3调整基板W的温度，从而能够调整蚀刻速度。另外，温度调节装置3能够调整基板W的温度分布。
腔室装置2具有形成内部空间2S的腔室部件2T、和对腔室部件2T的温度进行调整的温度调整装置2U。如果通过温度调整装置2U对腔室部件2T进行加热，则存在被温度调节装置3支承的基板W的温度过度高于目标温度、或者基板W的温度分布成不了目标温度分布的可能性。温度调节装置3调整基板W的温度，以使得即使腔室部件2T被加热，基板W也成为目标温度。温度调节装置3调整基板W的温度分布，以使得即使腔室部件2T被加热，基板W也成为目标温度分布。
[温度调节装置]
图2是示意性地示出本实施方式的温度调节装置3的一例的剖视图。图3是示出本实施方式的温度调节装置3的一例的分解立体图。
如图1、图2以及图3所示，温度调节装置3具备：顶板4，其支承基板W；底板5，其以在与顶板4之间形成内部空间3S的方式与顶板4连接；热电模块板6，其配置于内部空间3S；热交换板7，其配置于内部空间3S，并与热电模块板6进行热交换；结合部件8，其将顶板4和底板5结合；升降销9，其支承基板W的背面并沿Z轴方向移动；密封部件10，其与顶板4以及底板5分别接触。
顶板4、热电模块板6、热交换板7以及底板5各自实质上为圆板状。顶板4、热电模块板6、热交换板7以及底板5在Z轴方向上层叠。在以下的说明中，将在XY平面内穿过温度调节装置3的中心且与Z轴平行的假想轴适当地称为温度调节装置3的中心轴AX。
顶板4具有支承基板W的支承面4A。顶板4例如为铝制。顶板4也可以为不锈钢制。支承面4A朝向+Z方向。顶板4以基板W的表面与XY平面平行的方式支承基板W。基板W载置在支承面4A上。
顶板4具有：圆板状的支承部41，其具有支承面4A以及朝向支承面4A的相反方向的背面4B；周壁部42，其与支承部41的周缘部连接，并从支承部41的周缘部向底板5突出。
底板5支承顶板4。底板5例如为铝制。底板5也可以为不锈钢制。底板5配置在比顶板4、热电模块板6以及热交换板7靠-Z侧。底板5具有与顶板4的周壁部42的下表面4C对置的上表面5A、和隔着间隙与热交换板7的下表面7B对置的对置面5D。上表面5A以及对置面5D各自朝向+Z方向。对置面5D配置在比上表面5A靠-Z侧。上表面5A为圆环状。在XY平面内，上表面5A配置在对置面5D的周围。上表面5A与周壁部42下表面4C接触。周壁部42的下表面4C与底板5的上表面5A的至少一部分接触，由此在顶板4与底板5之间形成温度调节装置3的内部空间3S。
底板5具有从对置面5D向支承部41突出的凸部5T。凸部5T的至少一部分配置在设置于热交换板7的贯通孔7J中。凸部5T的至少一部分配置在设置于热电模块板6的贯通孔6J中。凸部5T的上端部与顶板4的支承部41连接。
底板5具有从对置面5D向支承部41突出的凸部5U。在中心轴AX的放射方向上，凸部5U配置在中心轴AX与凸部5T之间。凸部5U的至少一部分配置在设置于热交换板7的贯通孔7K中。凸部5U的至少一部分配置在设置于热电模块板6的贯通孔6K中。凸部5U的上端部与顶板4的支承部41连接。
热电模块板6调整被顶板4的支承面4A支承的基板W的温度。热电模块板6包括热电模块20，该热电模块20通过电力的供给而吸热或放热。热电模块板6配置在内部空间3S中。热电模块板6配置在比顶板4的支承部41靠-Z侧。热电模块板6配置为在内部空间3S中与顶板4邻接。热电模块板6的上表面6A与支承部41的背面4B对置。
热电模块20通过珀耳帖效应而吸热或放热。热电模块20能够经由支承部41从支承于支承面4A的基板W夺取热量。热电模块20能够经由支承部41向支承于支承面4A的基板W提供热量。热电模块20通过吸热或放热，来调整支承于支承面4A的基板W的温度。
热电模块板6具有：热电模块20；第一绝缘膜21，其与热电模块20的上表面连接；第一绝缘膜22，其与热电模20的下表面连接；分隔壁部件23，其配置在热电模块20的周围。热电模块20配置在由第一绝缘膜21、第二绝缘膜22和分隔壁部件23规定的空间内。第一绝缘膜21以及第二绝缘膜22分别包含例如聚酰亚胺制作的膜。热电模块板6的上表面6A包括第一绝缘膜21的上表面。热电模块板6的下表面6B包括第二绝缘膜22的下表面。
如图3所示，热电模块板6包括第一热电模块板61、第二热电模块板62、第三热电模块板63、第四热电模块板64、第五热电模块板65、第六热电模块板66、第七热电模块板67。第一热电模块板61是在XY平面内配置在中央部的圆形状的板。中心轴AX穿过第一热电模块板61。第二热电模块板62是在第一热电模块板61的周围配置的圆环状的板。第三热电模块板63是在第二热电模块板62的周围配置的圆环状的板。第四热电模块板64是在第三热电模块板63的周围的一部分配置的圆弧状的板。第五热电模块板65是配置在第三热电模块板63的周围的一部分中、第四热电模块板64的旁边的圆弧状的板。第六热电模块板66是配置在第三热电模块板63的周围的一部分中、第五热电模块板65的旁边的圆弧状的板。第七热电模块板67是配置在第三热电模块板63的周围的一部分中、第四热电模块板64和第六热电模块板66之间的圆弧状的板。
第一～第七热电模块板61～67各自具有热电模块20、第一绝缘膜21、第二绝缘膜22以及分隔壁部件23。第一～第七热电模块板61～67各自具有上表面6A以及下表面6B。
热交换板7与热电模块板6进行热交换。热交换板7在内部空间3S中配置在比热电模块板6靠-Z侧。在Z轴方向上，热电模块板6配置在支承部41和热交换板7之间。在Z轴方向上，热交换板7配置在热电模块板6和底板5之间。热交换板7配置为在内部空间3S中与热电模块板6邻接。热交换板7的上表面7A与热电模块板6的下表面6B对置。
在热电模块20从支承于支承面4A的基板W夺取热量的情况下，基板W的热量经由支承部41以及热电模块板6向热交换板7移动。热交换板7具有供温度调节用流体流通的内部流路(未图示)。温度调节用流体包含冷却水那样的制冷剂。温度调节用流体在通过流体温度调整装置(未图示)进行温度调整之后，经由内部流路的入口流入内部流路。温度调节用流体在内部流路中流通，夺取向热交换板7移动的热量。夺取了热量的温度调节用流体从内部流路的出口流出，返回到流体温度调整装置。
热交换板7为铜制。铜的导热率高。因此，热交换板7能够与热电模块板6高效地进行热交换。
结合部件8经由热电模块板6以及热交换板7将顶板4与底板5结合。结合部件8设置有多个。结合部件8包括螺栓。底板5具有供结合部件8的头部配置的凹部5C。凹部5C设置在底板5的下表面5B上。
底板5具有供结合部件8的轴部的至少一部分配置的贯通孔5H。热交换板7具有供结合部件8的轴部的至少一部分配置的贯通孔7H。热电模块板6具有供结合部件8的轴部的至少一部分配置的贯通孔6H。顶板4具有供结合部件8的轴部的前端部插入的螺纹孔4H。结合部件8经由热电模块板6的贯通孔6H以及热交换板7的贯通孔7H将顶板4与底板5结合。
结合部件8包括：第一结合部件81，其与顶板4的第一部分P1结合；第二结合部件82，其与顶板4的第二部分P2结合，该第二部分P2在第一部分P1的周围规定有多个。第一部分P1在XY平面内被规定在顶板4的支承部41的中央部分。第二部分P2在XY平面内在顶板4的支承部41的第一部分P1的周围规定有多个。在本实施方式中，第二部分P2被规定在第一部分P1的周围的六个部位。需要说明的是，第二部分P2只要被规定在第一部分P1的周围的至少三个部位即可。第一结合部件81经由热电模块板6以及热交换板7将顶板4的第一部分P1与底板5结合。第二结合部件82经由热电模块板6以及热交换板7将顶板4的第二部分P2与底板5结合。
多个第二结合部件82中的至少一个第二结合部件82配置在设置于凸部5T的贯通孔5J中。
顶板4具有从背面4B向底板5突出的凸部4T。供第一结合部件81插入的螺纹孔4H设置在凸部4T上。热交换板7具有供第一结合部件81以及凸部4T配置的贯通孔7H。热电模块板6具有供第一结合部件81以及凸部4T配置的贯通孔6H。凸部4T的下端面经由隔热材料40与设置在底板5上的凸部5S的上端面接触。
升降销9支承基板W的背面并沿Z轴方向移动，以使基板W接近支承面4A或从支承面4A分离。升降销9的至少一部分配置在设置于凸部5U的贯通孔5W中。升降销9的至少一部分配置在设置于顶板4的贯通孔4W中。贯通孔5W的内侧的空间以及贯通孔4W的内侧的空间与腔室装置2的内部空间2S连接。
内部空间3S向大气开放。内部空间3S维持为大气压。内部空间3S经由通路11与腔室装置2的外部空间(大气空间)连接。通路11的至少一部分设置在底板5上。如图3所示，底板5具有环状的轮缘部51和配置在轮缘部51的内侧的轮辐部52。在轮缘部51和轮辐部52之间设有通路11。供与顶板4的第一部分P1结合的结合部件8配置的贯通孔5H设置在轮辐部52上。
温度调节装置3的内部空间3S维持为大气压。温度调节装置3的周围的腔室装置2的内部空间2S被维持在比大气压低的压力。由于温度调节装置3的内部空间3S的压力比腔室装置2的内部空间2S的压力高，因此能够抑制供给到腔室装置2的内部空间2S内的蚀刻气体流入温度调节装置3的内部空间3S。由此，能够抑制蚀刻气体与热电模块20的接触。例如在蚀刻气体为腐蚀性的情况下，优选蚀刻气体与热电模块20不接触。在本实施方式中，由于温度调节装置3的内部空间3S的压力高于腔室装置2的内部空间2S的压力，因此能够抑制蚀刻气体与热电模块20的接触。
密封部件10分别与顶板4以及底板5接触。密封部件10密封顶板4的周壁部42和底板5的边界。通过设置密封部件10，能够抑制供给到腔室装置2的内部空间2S的蚀刻气体流入温度调节装置3的内部空间3S。另外，通过设置密封部件10，抑制温度调节装置3的内部空间3S的气体向腔室装置2的内部空间2S流出。例如能够抑制从热电模块板6以及热交换板7的至少一方产生的异物向腔室装置2的内部空间2S流出。由此，能够抑制异物附着在支承于支承面4A的基板W上。在本实施方式中，热交换板7为铜制。如果含有铜的异物附着在基板W上，则有可能降低由基板W制造的半导体器件的性能。通过设置密封部件10，抑制在温度调节装置3的内部空间3S中产生的异物附着在支承于支承面4A的基板W上。
[热电发电模块]
图4是将本实施方式的热电模块板6的一部分放大的剖视图。图5是示出本实施方式的热电模块板6的一部分的立体图。需要说明的是，图4是放大第一热电模块板61和第二热电模块板62的边界的剖面图。第二热电模块板62至第七热电模块板67的各自的边界的结构与第一热电模块板61和第二热电模块板62的边界的结构相同。
如图4以及图5所示，热电模块板6具有：热电模块20；第一绝缘膜21，其与热电模块20的上表面连接；第一绝缘膜22，其与热电模20的下表面连接；分隔壁部件23，其配置在热电模块20的周围。热电模块20配置在由第一绝缘膜21、第二绝缘膜22和分隔壁部件23规定的空间内。第一绝缘膜21以及第二绝缘膜22分别包含例如聚酰亚胺制成的膜。热电模块板6的上表面6A包括第一绝缘膜21的上表面。热电模块板6的下表面6B包括第二绝缘膜22的下表面。
分隔壁部件23配置在第一绝缘膜21和第二绝缘膜22之间。分隔壁部件23是以包围供热电模块20配置的空间的方式设置的环状的部件。分隔壁部件23为陶瓷制成。分隔壁部件23可以为氧化铝制成，也可以为氮化铝制成。分隔壁部件23通过粘接剂，分别与第一绝缘膜21以及第二绝缘膜22接合。
热电模块20具有热电半导体元件24、第一电极25和第二电极26。热电半导体元件24包括p型热电半导体元件24P和n型热电半导体元件24N。在XY平面内，p型热电半导体元件24P和n型热电半导体元件24N交替地配置。第一电极25分别与p型热电半导体元件24P以及n型热电半导体元件24N连接。第二电极26分别与p型热电半导体元件24P以及n型热电半导体元件24N连接。p型热电半导体元件24P的上表面以及n型热电半导体元件24N的上表面与第一电极25连接。p型热电半导体元件24P的下表面以及n型热电半导体元件24N的下表面与第二电极26连接。第一电极25与第一绝缘膜21连接。第二电极26与第二绝缘膜22连接。热电模块20的上表面包括第一电极25的上表面。热电模块20的下表面包括第二电极26的下表面。
热电模块20通过珀耳帖效应而吸热或放热。当在第一电极25和第二电极26之间施加电位差时，电荷在热电半导体元件24中移动。由于电荷的移动，热量在热电半导体元件24中移动。由此，热电模块20吸热或放热。在本实施方式中，以与热电半导体元件24的+Z侧的端部连接的第一电极25吸热、与热电半导体元件24的-Z侧的端部连接的第二电极26放热的方式，在第一电极25和第二电极26之间赋予电位差。通过第一电极25吸热，支承在支承面4A上的基板W被冷却。需要说明的是，也可以在第一电极25和第二电极26之间赋予电位差，以使第一电极25放热，第二电极26吸热。通过第一电极25放热，支承在支承面4A上的基板W被加热。
热电模块板6的第一绝缘膜21与顶板4的支承部41邻接。在顶板4的支承部41和热电模块板6的第一绝缘膜21之间设置有粘弹性膜12。粘弹性膜12包含导热脂。需要说明的是，粘弹性膜12也可以包含凝胶片材。通过第一电极25吸热，支承于支承面4A的基板W的热量经由支承部41、粘弹性膜12以及热电模块板6向热交换板7移动。
第二绝缘膜22与热交换板7接合。第二绝缘膜22例如通过粘接剂与热交换板7接合。
[第一结合部件]
图6是示出本实施方式的第一结合部件81的一例的剖视图。第一结合部件81经由热电模块板6以及热交换板7将顶板4与底板5结合。第一结合部件81经由热电模块板6的贯通孔6H以及热交换板7的贯通孔7H将顶板4的第一部分P1与底板5结合。第一部分P1在XY平面内被规定在顶板4的支承部41的中央部分。第一结合部件81固定在顶板4的中央部分。第一结合部件81分别固定在顶板4以及底板5上。
第一结合部件81包括螺栓。第一结合部件81具有头部81H、轴部81S和垫圈81W。在轴部81S的前端部(上端部)设有螺纹牙。在支承部41的第一部分P1的背面4B，形成有供轴部81S的前端部插入的螺纹孔4H。在螺纹孔4H中设置有螺纹槽。通过设置于轴部81S的螺纹牙与设置于螺纹孔4H的螺纹槽啮合，第一结合部件81固定在顶板4上。
轴部81S的至少一部分配置在底板5的贯通孔5H中。轴部81S的表面与贯通孔5H的内表面分离。轴部81S的至少一部分配置在热交换板7的贯通孔7H中。轴部81S的表面与贯通孔7H的内表面分离。轴部81S的至少一部分配置在热电模块板6的贯通孔6H中。轴部81S的表面与贯通孔6H的内表面分离。需要说明的是，轴部81S的表面也可以与贯通孔5H的内表面、贯通孔7H的内表面、以及贯通孔6H的内表面中的至少一个接触。
头部81H配置在设置于底板5的下表面5B的凹部5C中。凹部5C的内径比贯通孔5H的内径大。在贯通孔5H与凹部5C的边界配置有支承面5E。支承面5E朝向-Z方向。垫圈81W配置在头部81H和支承面5E之间。垫圈81W配置在轴部81S的周围。
通过将轴部81S的前端部拧入螺纹孔4H，头部81H经由垫圈81W被按压在支承面5E上。由此，第一结合部件81固定在底板5上。
通过将第一结合部件81分别固定在顶板4以及底板5上，第一结合部件81、顶板4和底板5的相对位置被维持。
[第二结合部件]
图7是示出本实施方式的第二结合部件82的一例的剖视图。第二结合部件82经由热电模块板6以及热交换板7将顶板4与底板5结合。第二结合部件82经由热电模块板6的贯通孔6H以及热交换板7的贯通孔7H将顶板4的第二部分P2与底板5结合。第二部分P2在XY平面内在顶板4的支承部41被规定的第一部分P1的周围规定有多个。多个第二结合部件82固定在第一结合部件81的周围。第二结合部件82固定在顶板4上，能够与底板5相对移动。
第二结合部件82包括螺栓。第二结合部件82具有头部82H、轴部82S和垫圈82W。在轴部82S的前端部(上端部)设有螺纹牙。在支承部41的第二部分P2的背面4B，形成有供轴部82S的前端部插入的螺纹孔4H。在螺纹孔4H中设置有螺纹槽。通过设置于轴部82S的螺纹牙与设置于螺纹孔4H的螺纹槽啮合，而第二结合部件82固定在顶板4上。
轴部82S的至少一部分配置在底板5的贯通孔5H中。轴部82S的表面与贯通孔5H的内表面分离。轴部82S的至少一部分配置在热交换板7的贯通孔7H中。轴部82S的表面与贯通孔7H的内表面分离。轴部82S的至少一部分配置在热电模块板6的贯通孔6H中。轴部82S的表面与贯通孔6H的内表面分离。
头部82H配置在设置于底板5的下表面5B的凹部5C中。凹部5C的内径比贯通孔5H的内径大。在贯通孔5H与凹部5C的边界配置有支承面5E。支承面5E朝向-Z方向。
垫圈82W配置在比头部82H靠+Z侧。垫圈82W配置在轴部82S的周围。垫圈82W固定在头部82H上。
在本实施方式中，温度调节装置3具有配置在第二结合部件82和底板5之间的滑动部件14。滑动部件14包括配置在头部82H和支承面5E之间的垫圈。滑动部件14配置在轴部82S的周围。滑动部件14配置在比第二结合部件82的垫圈82W靠+Z侧。
垫圈15配置在滑动部件14和支承面5E之间。垫圈15配置在比滑动部件14靠+Z侧。垫圈15以垫圈15的上表面与支承面5E接触的方式配置在凹部5C中。垫圈15的外径与凹部5C的内径实质上相等。垫圈15嵌入凹部5C。垫圈15的位置在凹部5C中固定。垫圈15和底板5的相对位置被维持。
在本实施方式中，底板5包括垫圈15。即，垫圈15被认为是底板5的构成要件。底板5和垫圈15被认为是一体的。
滑动部件14配置在第二结合部件82的垫圈82W和底板5的垫圈15之间。垫圈82W的上表面与滑动部件14的下表面对置。垫圈82W的上表面与滑动部件14的下表面接触。滑动部件14的上表面与垫圈15的下表面对置。滑动部件14的上表面与垫圈15的下表面接触。
滑动部件14以滑动部件14的上表面与垫圈15的下表面接触的方式配置在凹部5C中。滑动部件14的外径与凹部5C的内径实质上相等。滑动部件14嵌入凹部5C。滑动部件14的位置在凹部5C中固定。滑动部件14和底板5的相对位置被维持。
垫圈82W以垫圈82W的上表面与滑动部件14的下表面接触的方式配置在凹部5C中。垫圈82W的外径以及头部82H的外径各自比凹部5C的内径小。
滑动部件14的表面相对于第二结合部件82的摩擦系数比底板5的表面相对于第二结合部件82的摩擦系数小。在本实施方式中，滑动部件14的表面相对于垫圈82W的摩擦系数比垫圈15的表面的摩擦系数小。在本实施方式中，垫圈82W以及垫圈15各自为不锈钢制。滑动部件14为聚醚醚酮树脂(PEEK：polyetheretherketone)制成。第二结合部件82的垫圈82W能够相对于滑动部件14的下表面滑动。
通过将轴部82S的前端部拧入螺纹孔4H，头部82H以及垫圈82W经由滑动部件14以及垫圈15被按压在支承面5E上。垫圈82W能够相对于滑动部件14的下表面滑动。头部82H和垫圈82W被固定，是一体的。垫圈82W的外径以及头部82H的外径各自比凹部5C的内径小。因此，头部82H以及垫圈82W能够在凹部5C的内侧一边相对于滑动部件14的下表面滑动一边在XY平面内移动。
头部82H、轴部82S和垫圈82W是一体的。因此，第二结合部件82能够一边相对于滑动部件14的下表面滑动，一边在XY平面内移动。
通过将第二结合部件82固定在顶板4上，第二结合部件82和顶板4的相对位置被维持。第二结合部件82通过在滑动部件14上滑动而相对于底板5在XY平面内相对移动。在与第二结合部件82的中心轴正交的XY平面内，第二结合部件82和底板5的相对位置发生变化。
[凸部]
图8是示出本实施方式的凸部5T的一例的剖视图。底板5具有从对置面5D向支承部41突出的凸部5T。凸部5T的至少一部分配置在设置于热交换板7的贯通孔7J中。凸部5T的至少一部分配置在设置于热电模块板6的贯通孔6J中。凸部5T的上端部与顶板4的支承部41连接。多个第二结合部件82中的至少一个第二结合部件82配置在设置于凸部5T的贯通孔5J中。
由于凸部5T与支承部41连接，因此在Z轴方向上，支承部41的背面4B与底板5的上表面5A以及对置面5D之间的距离被维持。
在本实施方式中，在凸部5T的上端面与支承部41的背面4B之间配置有间隔件16。凸部5T的上端部经由间隔件16与支承部41连接。通过调整间隔件16的厚度或间隔件16的数量，来调整支承部41的背面4B与底板5的上表面5A以及对置面5D之间的距离。
间隔件16由例如碳这样的导热率低的材料形成。由此，能够抑制基板W的热量直接传递到底板5的情况。基板W的热量高效地传递到热电模块板6。
[动作]
接下来，对本实施方式的温度调节装置3的动作进行说明。腔室装置2的内部空间2S被减压。基板W被送入腔室装置2的内部空间2S。升降销9以升降销9的上端部配置在支承面4A的上方的方式上升。升降销9支承输送到内部空间2S的基板W的背面。支承基板W的背面的升降销9下降。通过升降销9下降，基板W支承于顶板4的支承面4A。
通过对热电模块20赋予电位差，温度调节装置3开始对支承于支承面4A的基板W的温度进行调整。在本实施方式中，热电模块板6包括第一～第七热电模块板61～67。各个第一～第七热电模块板61～67能够分别调整基板W的温度。通过调整赋予各个第一～第七热电模块板61～67的电位差，温度调节装置3能够调整基板W的温度分布。
向腔室装置2的内部空间2S供给蚀刻气体。腔室部件2T被温度调整装置2U加热。通过加热腔室部件2T，能够抑制因蚀刻处理而生成的异物附着在腔室部件2T的内表面。
如果腔室部件2T被加热，则存在被温度调节装置3的支承面A支承的基板W的温度过度高于目标温度、或者基板W的温度分布不成为目标温度分布的可能性。温度调节装置3调整基板W的温度，以使得即使腔室部件2T被加热，基板W也成为目标温度。另外，温度调节装置3调整基板W的温度分布，以使得即使腔室部件2T被加热，基板W也成为目标温度分布。
温度调节装置3的至少一部分由于腔室部件2T的辐射热而热变形的可能性高。由于顶板4是板状部件，因此XY平面内的顶板4的热变形量比Z轴方向上的顶板4的热变形量大。同样地，XY平面内的热电模块板6的热变形量比Z轴方向上的热电模块板6的热变形量大。另外，顶板4的线膨胀系数与热电模块板6的线膨胀系数不同。因此，顶板4的热变形量与热电模块板6的热变形量不同的可能性高。XY平面内的顶板4的热变形量与热电模块板6的热变形量之差变大的可能性高。
图9是用于说明本实施方式的作用的示意图。在本实施方式中，第二结合部件82在第二结合部件82的前端部固定在顶板4上的状态下，能够相对于底板5在XY平面内相对移动。因此，在顶板4在XY平面内产生热变形的情况下，第二结合部件82能够以与顶板4的热变形连动的方式在XY平面内移动。由此，能够抑制过度的应力作用于顶板4，或过度的应力作用于热电模块板6。
在顶板4和热电模块板6之间设置有粘弹性膜12。因此，顶板4能够相对于热电模块板6在XY平面内顺畅地相对移动。由此，即使顶板4的热变形量与热电模块板6的热变形量之差较大，也能够抑制过度的应力作用于顶板4，或过度的应力作用于热电模块板6。
粘弹性膜12包含导热脂。因此，基板W的热量能够经由导热脂向热电模块板6移动。
在第二结合部件82与底板5之间配置有滑动部件14。由此，第二结合部件82能够一边在滑动部件14上滑动，一边相对于底板5顺畅地相对移动。
第一结合部件81分别固定在顶板4以及底板5上。因此，顶板4和底板5的相对位置由第一结合部件81固定。
顶板4以中心轴AX为基准沿放射方向热变形的可能性高。在本实施方式中，供第一结合部件81的前端部固定的顶板4的第一部分P1被规定在顶板4的中央部分。供与顶板4的热变形连动的第二结合部件82的前端部固定的顶板4的第二部分P2在第一部分P1的周围被规定多个。因此，能够抑制过度的应力分别作用于顶板4以及热电模块板6。
凸部5T与顶板4直接连接。由此，即使顶板4在XY平面内热变形、粘弹性膜12被压扁或膨胀，也能够维持Z轴方向上的顶板4与底板5的相对距离。
蚀刻处理结束之后，升降销9上升。升降销9在支承基板W的背面的状态下上升。由此，基板W的背面与顶板4的支承面4A分离。从顶板4分离的基板W通过卸载装置(未图示)从腔室装置2被搬出。
[效果]
如以上说明的那样，根据本实施方式，第一结合部件81经由热电模块板6以及热交换板7将顶板4的第一部分P1与底板5结合。第二结合部件82经由热电模块板6以及热交换板7将与第一部分P1不同的顶板4的第二部分P2与底板5结合。由于第一结合部件81分别固定在顶板4以及底板5上，因此顶板4和底板5的相对位置由第一结合部件81固定。第二结合部件82固定在顶板4上，能够与底板5相对移动，因此在顶板4热变形的情况下，第二结合部件82能够与顶板4的热变形连动。由此，能够抑制过度的应力作用于顶板4，或过度的应力作用于热电模块板6。因此，抑制温度调节装置3的损伤，抑制温度调节装置3的性能的降低。
在顶板4和热电模块板6之间设置有粘弹性膜12。因此，顶板4能够相对于热电模块板6在XY平面内顺畅地相对移动。由此，即使顶板4的热变形量与热电模块板6的热变形量之差较大，也能够抑制过度的应力作用于顶板4，或过度的应力作用于热电模块板6。
粘弹性膜12包含导热脂。因此，基板W的热量能够经由导热脂向热电模块板6移动。
在第二结合部件82与底板5之间配置有滑动部件14。由此，第二结合部件82能够一边在滑动部件14上滑动，一边相对于底板5顺畅地相对移动。
滑动部件14包括配置在第二结合部件82的轴部82S的周围的垫圈。由此，第二结合部件82能够相对于滑动部件14顺畅地滑动。
顶板4以中心轴AX为基准沿放射方向热变形的可能性高。供第一结合部件81的前端部固定的顶板4的第一部分P1被规定在顶板4的中央部分。供与顶板4的热变形连动的第二结合部件82的前端部固定的顶板4的第二部分P2在第一部分P1的周围被规定多个。因此，能够抑制过度的应力分别作用于顶板4以及热电模块板6。
凸部5T与顶板4直接连接。由此，即使顶板4在XY平面内发生热变形、粘弹性膜12被压扁或膨胀，也能够维持Z轴方向上的顶板4与底板5之间的相对距离。
附图标记说明
1 半导体处理装置
2 腔室装置
2S 内部空间
2T 腔室部件
2U 温度调整装置
3 温度调节装置
3S 内部空间
4 顶板
4A 支承面
4B 背面
4C 下表面
4H 螺纹孔
4T 凸部
4W 贯通孔
5 底板
5A 上表面
5B 下表面
5C 凹部
5D 对置面
5E 支承面
5H 贯通孔
5J 贯通孔
5S 凸部
5T 凸部
5U 凸部
5W 贯通孔
6 热电模块板
6A 上表面
6B 下表面
6H 贯通孔
6J 贯通孔
6K 贯通孔
7 热交换板
7A 上表面
7B 下表面
7H 贯通孔
7J 贯通孔
7K 贯通孔
8 结合部件
9 升降销
10 密封部件
11 通路
12 粘弹性膜
14 滑动部件
15 垫圈
16 间隔件
20 热电模块
21 第一绝缘膜
22 第二绝缘膜
23 分隔壁部件
24P p型热电半导体元件
24N n型热电半导体元件
25 第一电极
26 第二电极
40 隔热材料
41 支承部
42 周壁部
51 轮缘部
52 轮辐部
61 第一热电模块板
62 第二热电模块板
63 第三热电模块板
64 第四热电模块板
65 第五热电模块板
66 第六热电模块板
67 第七热电模块板
81 第一结合部件
81H 头部
81S 轴部
81W 垫圈
82 第二结合部件
82H 头部
82S 轴部
82W 垫圈
AX 中心轴
P1 第一部分
P2 第二部分
W 基板

Claims (7)

1.一种温度调节装置，其特征在于，具备：
顶板，其支承基板；
底板，其以在与所述顶板之间形成内部空间的方式与所述顶板连接；
热电模块板，其配置于所述内部空间；
热交换板，其配置于所述内部空间，并与所述热电模块板进行热交换；
第一结合部件，其经由所述热电模块板以及所述热交换板将所述顶板和所述底板结合，并分别固定在所述顶板以及所述底板上；
第二结合部件，其经由所述热电模块板以及所述热交换板将所述顶板和所述底板结合，并固定在所述顶板上且能够与所述底板相对移动。
2.如权利要求1所述的温度调节装置，其特征在于，
所述热电模块板配置为在所述内部空间中与所述顶板邻接，
并具备在所述顶板和所述热电模块板之间设置的粘弹性膜。
3.如权利要求2所述的温度调节装置，其特征在于，
所述粘弹性膜包含导热脂。
4.如权利要求1至3中任一项所述的温度调节装置，其特征在于，
具备在所述第二结合部件与所述底板之间配置的滑动部件。
5.如权利要求4所述的温度调节装置，其特征在于，
所述第二结合部件包括螺栓，
所述滑动部件包括配置在所述螺栓的周围的垫圈。
6.如权利要求4或5所述的温度调节装置，其特征在于，
所述滑动部件相对于所述第二结合部件的摩擦系数比所述底板相对于所述第二结合部件的摩擦系数小。
7.如权利要求1至6中任一项所述的温度调节装置，其特征在于，
所述第一结合部件固定在所述顶板的中央部分，
多个所述第二结合部件固定在所述第一结合部件的周围。
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